Многолетнемерзлые породы и подземные льды Арктики, Антарктики и горных регионов
Правильная ссылка на статью:
Васильчук Ю.К. Концентрация основных растворимых ионов в композитных песчано-ледяных жилах в толще верхнего песка Батагайского разреза // Арктика и Антарктика. 2025. № 1. С. 16-43. DOI: 10.7256/2453-8922.2025.1.73228 EDN: QBFPIY URL: https://nbpublish.com/library_read_article.php?id=73228
Читать статью
Результаты процедуры рецензирования статьи:
Результаты процедуры повторного рецензирования статьи:
|
EDN: QBFPIY
|
Аннотация:
Изучены сингенетические композитные песчано-ледяные жилы 10, 11, 12, 13, 14 и 15, располагающиеся в толще верхнего песка Батагайского оврага, расположенном в 10 км юго-восточнее пос. Батагай. Цель работы исследовать состав ионов в сложных песчано-ледяных жилах, для установления особенностей образования композитных жил. В ионном составе композитных песчано-ледяных жил 10-15 из верхнего песка преобладают анионы сульфатов, их содержание достигает 372 мг/л, среди катионов преобладает кальций – до 148 мг/л. Велико содержание хлоридов – до 94 мг/л, соотношение анионов хлоридов к сульфатам достигает 2,7. Среди катионов выделяются кальций – до 172 мг/л и натрий до 117 мг/л. Содержание катионов магния – до 115 мг/л. Измерения выполнены с использованием ионного хроматографа «Стайер». Значения ЕС в среднем составляют в песчано-ледяных жилах: №10 – 407 мсм, №11 – 742 мсм, №12 – 583 мсм, №14 – 783 мсм, №15 – 696 мсм.
Средние значения содержания катионов натрия в песчано-ледяных жилах: №10 – 22 мг/л, №11 – 63 мг/л, №12 – 28 мг/л №14 – 57 мг/л, №15 – 35 мг/л. Средние значения содержания катионов кальция в песчано-ледяных жилах: №10 – 0,42 мг/л, №11 – 89 мг/л, №12 – 63 мг/л №14 – 92 мг/л, №15 – 98 мг/л. Средние значения содержания анионов хлоридов в песчано-ледяных жилах: №10 – 23 мг/л, №11 – 48 мг/л, №12 – 41 мг/л №14 – 51 мг/л, №15 – 35 мг/л. Средние значения содержания анионов сульфатов в песчано-ледяных жилах: №10 – 27 мг/л, №11 – 104 мг/л, №12 – 105 мг/л, №14 – 128 мг/л, №15 – 64 мг/л. В целом ионный состав композитных песчано-ледяных жил существенно отличается от ионного состава ледяных жил Батагайской едомы.
Ключевые слова:
многолетнемерзлые породы, композитные песчано-ледяные жилы, поздний плейстоцен, ионный состав льда, криогеохимия, минерализация, катионы и анионы, верхний песок, Батагайский разрез, север Якутии
Abstract:
Syngenetic composite wedges CW-10, CW-11, CW-12, CW-13, CW-14, and CW-15 were discovered in the Upper Sand unit of the Batagay megaslump, located 10 kilometers southeast of Batagay settlement. The goal of this work is to investigate the composition of ions in composite wedges in order to determine their formation characteristics. The ion composition of composite sand-ice wedges 10–15 from the upper sand is dominated by sulfate anions; their content reaches 372 mg/L. The content of chlorides is high – up to 94 mg /L, the ratio of chloride anions to sulfates reaches 2.7. Among the cations, calcium stands out—up to 172 mg/L and sodium up to 117 mg/L. The content of magnesium cations is up to 115 mg/L. The measurements were performed using a Stayer ion chromatograph. The average EC values in sand-ice wedges are: No. 10 – 407 mSm, No. 11 – 742 mSm, No. 12 – 583 mSm, No. 14 – 783 mSm, and No. 15 – 696 mSm. The average sodium cation content in composite wedges is: No. 10 – 22 mg/L, No. 11 – 63 mg/L, No. 12 – 28 mg/L, No. 14 – 57 mg/L, No. 15 – 35 mg/L. Average values of calcium cation content in sand-ice wedges: No. 10 – 0.42 mg/L, No. 11 – 89 mg/L, No. 12 – 63 mg/L, No. 14 – 92 mg/L, No. 15 – 98 mg/L. Average values of chloride anion content in sand-ice wedges: No. 10 – 23 mg/L, No. 11 – 48 mg/L, No. 12 – 41 mg/L, No. 14 – 51 mg/L, No. 15 – 35 mg/L. Average values of sulfate anion content in sand-ice wedges: No. 10 – 27 mg/L, No. 11 – 104 mg/L, No. 12 – 105 mg/L, No. 14 – 128 mg/L, No. 15 – 64 mg/L. Using the ionic composition of composite wedges as a geochemical tracer to study the problem of the genesis and formation processes of composite wedges allows us to obtain additional evidence of the nature of sand-ice wedges and the conditions of their formation. The chemical composition of wedges located in the Upper Sand unit was influenced by continental aerosols and slope suprapermafrost waters. The most significant difference in the ionic composition of composite wedges from the simultaneously accumulating ice wedges of the Batagay yedoma is the predominance of sulfate anions; their content (up to 372 mg/L) is one and even two orders of magnitude higher than in the ice of most yedoma wedges. In general, the ionic composition of composite sand-ice wedges differs significantly from the ionic composition of the Batagay yedoma ice wedges. Composite sand-ice wedges were formed with the active participation of slope processes and slope suprapermafrost waters.
Keywords:
northern Yakutia, Batagay crater, Upper sand unit, cations and anions, mineralization, cryogeochemistry, macroelements, composite wedge, Late Pleistocene, permafrost